Question

9．化學(xué)鍍鎳是指不使用外加電流，利用氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法．次磷酸鈉（NaH₂PO₂）是化學(xué)鍍鎳的重要原料，工業(yè)上制備NaH₂PO₂•H₂O的流程如圖：

回答下列問題：
（1）次磷酸鈉（NaH₂PO₂）是次磷酸（H₃PO₂）與足量NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，NaH₂PO₂屬于正鹽 （填“正鹽”“酸式鹽”“堿式鹽”），NaH₂PO₂中磷元素的化合價為+1．
（2）在反應(yīng)器中加入乳化劑并高速攪拌的目的是加快反應(yīng)速率
（3）在反應(yīng)器中發(fā)生多個反應(yīng)，其中白磷（P₄）與Ca（OH）₂反應(yīng)生成次磷酸鈉及磷化氫的化學(xué)方程式
為2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑
（4）流程中通入CO₂的目的是，濾渣X的化學(xué)式為CaCO₃
（5）流程中母液中的溶質(zhì)除NaH₂PO₂外，還有的一種主要成分為Na₂HPO₃
（6）含PH₃的廢氣可用NaClO和NaOH的混合溶液處理將其轉(zhuǎn)化為磷酸鹽，該反應(yīng)的離子方程式為PH₃+4ClO^-+3OH^-=PO₄^3-+4Cl^-+3H₂O
（7）某次生產(chǎn)投入的原料白磷為1240kg，在高速乳化反應(yīng)器中有80%的白磷轉(zhuǎn)化為次磷酸鈉及磷化氫，忽略其它步驟的損失，理論上最終得到產(chǎn)品NaH₂PO₂•H₂O的質(zhì)量應(yīng)為2544  kg（NaH₂PO₂•H₂O的相對分子質(zhì)量為106）

Answer 1

分析 制備NaH₂PO₂•H₂O的流程：在高速乳化反應(yīng)器中加入碳酸鈉、氫氧化鈣、P₄，加入水發(fā)生多個反應(yīng)，其中Ca（OH）₂與P₄反應(yīng)生成次磷酸鈣及磷化氫：2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑，過濾得到CaHPO₃，濾液中加入NaH₂PO₂、Ca（H₂PO₂）₂、Na₂HPO₃ 、NaOH通入CO₂調(diào)節(jié)PH=7，過濾得到濾渣X為碳酸鈣，濾液為NaH₂PO₂，濃縮離心分離、干燥得到NaH₂PO₂•H₂O，母液中除NaH₂PO₂外，還有的一種主要成分為Na₂HPO₃，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）（1）H₃PO₂與足量的NaOH溶液反應(yīng)，生成NaH₂PO₂，說明H₃PO₂只能電離出一個氫離子，則，NaH₂PO₂屬于正鹽；NaH₂PO₂中鈉元素+1價，氧元素-2價，氫元素+1價，化合物中化合價代數(shù)和為0，則磷元素化合價為+1價；
故答案為：正鹽；+1；
（2）為加快反應(yīng)速率，在反應(yīng)器中加入乳化劑并高速攪拌；
故答案為：加快反應(yīng)速率；
（3）Ca（OH）₂與P₄反應(yīng)生成次磷酸鈣及磷化氫，依據(jù)原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；
故答案為：2P₄+3Ca（OH）₂+6H₂O=3Ca（H₂PO₂）₂+2PH₃↑；
（4）流程中通入CO₂的目的是將Ca（H₂PO₂）₂轉(zhuǎn)化為NaH₂PO₂，同時生成X為碳酸鈣沉淀；
故答案為：將Ca（H₂PO₂）₂轉(zhuǎn)化為NaH₂PO₂；CaCO₃；
（5）依據(jù)流程圖可知流程中加入了Na₂HPO₃，所以母液中的溶質(zhì)除NaH₂PO₂外，還有的一種主要成分為Na₂HPO₃；
故答案為：Na₂HPO₃；
（6）含PH₃的廢氣可用NaClO和NaOH的混合溶液處理將其轉(zhuǎn)化為磷酸鹽、同時生成氯化鈉和水反應(yīng)的離子方程式為：PH₃+4ClO^-+3OH^-=PO₄^3-+4Cl^-+3H₂O；
故答案為：PH₃+4ClO^-+3OH^-=PO₄^3-+4Cl^-+3H₂O；
（7）在高速乳化反應(yīng)器中有80%的白磷轉(zhuǎn)化為次磷酸鈉及磷化氫，設(shè)理論上最終得到產(chǎn)品NaH₂PO₂•H₂O的質(zhì)量應(yīng)為m，
根據(jù)P₄～3NaH₂PO₂～PH₃～NaH₂PO₂•H₂O
     124                              318
     1240×80%                   m
則m=$\frac{1240×80%×318}{124}$kg=2544kg；
故答案為：2544．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對條件的控制選擇與理解、計算等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．